氨氣的制取與噴泉實驗的整合

氨氣噴泉實驗是證明氨氣極易溶于水且溶于水后顯堿性的最有力的證據，并且實驗現象美觀生動，能很好地調動課堂氣氛。但是教材中的實驗是由教師事先在燒瓶中收集氨氣，然后在上課的時候演示噴泉實驗，這樣的做法存在很多缺陷：1.制備氨氣時無法控制用量，會浪費很多氨氣。2.在課前事先收集，很有可能在課堂演示時已經泄漏了一部分，導致實驗現象不明顯。3.若要反復進行該實驗，則需要準備多套裝置，很麻煩。4.學生看不到制備氨氣的過程，實驗不夠完整。5.如果把這個實驗作為學生實驗，則不能在教室進行，因為制備氨氣時會污染空氣。這些缺陷給實驗帶來了很多不便，造成了一定的局限性，所以我們通過多次的實驗與探究對該實驗做了如下的改進：

一、實驗儀器和藥品

干燥的250mL圓底燒瓶一個、相配的雙孔橡皮塞一個、兩根長玻璃導管（至少有一根比圓底燒瓶長）、一根橡皮管、一個止水夾、一個膠頭滴管、一個小燒杯、一個大燒杯、一個三腳架、一個鐵架臺、酚酞試液、氫氧化鈉固體、濃氨水。

二、實驗過程

1．裝置準備。兩根玻璃導管用橡皮管連接，止水夾夾在長玻璃導管上靠近橡皮塞的一端，稍長的一根玻璃導管插入雙孔橡皮塞，管口稍露出橡皮塞，另一個孔中插入已吸足水的膠頭滴管，小燒杯中裝三分之二以上的水，大燒杯裝滿水，并滴入幾滴酚酞試液，待用。

2．開始實驗。將干燥的圓底燒瓶放在三腳架上，往里面加3~4mL濃氨水，再加4~5g氫氧化鈉固體（若先加氫氧化鈉再加濃氨水，則在加濃氨水的過程中會有氨氣逸出，污染空氣，另藥品用量根據燒瓶大小調整），快速塞上橡皮塞，并把另一端的玻璃導管插入小燒杯的水中。如圖1。

圖1 圖2

這時候可以看見圓底燒瓶內氫氧化鈉和濃氨水劇烈反應，冒出大量氨氣，小燒杯內也冒出大量的水泡。由于氨氣迅速大量地冒出，把燒瓶內的空氣通過玻璃導管趕入水中，同時跟隨空氣一起出來的氨氣也排入水中，并被水吸收。待反應結束，水中不再冒氣泡，用止水夾夾住橡皮管，導管移出小燒杯，圓底燒瓶仍然平放，將玻璃導管伸入圓底燒瓶，接近底部，豎立圓底燒瓶，固定在鐵架臺上，下端玻璃導管通入大燒杯的水中。接著開始做噴泉實驗：擠壓膠頭滴管，往燒瓶里注入一滴水，吸收部分氨氣，這時候可以看見橡皮管急劇被壓縮，說明燒瓶內的壓強急劇減小，然后打開止水夾，就可以看到大燒杯內的水快速地被擠入圓底燒瓶內，形成美麗的紅色的噴泉。如圖2。

三、實驗優點

1．實驗所需儀器少，不繁瑣，操作簡單，步驟少，所需實驗藥品少，節省原料。

2．氨氣的制取和噴泉實驗合二為一，且在同一裝置中進行，一氣呵成，達到了實驗的整合，不需老師上課前事先收集氨氣，也不會造成氨氣泄漏影響實驗。

3．不會造成環境污染，排出的氨氣均被水吸收，充分體現了綠色化學的理念，所以不必在實驗室和通風櫥中進行，可在教室進行實驗。

4．實驗現象明顯，燒瓶內的水接近滿瓶，且成功率高。

5．實驗快，整個實驗可在1分鐘內完成，節約了時間。

6．可以作為學生課堂實驗，考驗學生的邏輯性和動手操作能力。

7．完整的實驗展現在學生面前，更有利于學生對實驗原理的理解。

五、注意事項

1．圓底燒瓶、橡皮塞必須干燥。

2．橡皮塞插玻璃導管的孔要大小合適，既能讓導管移動，又不會泄露氨氣。

3．將導管伸入燒瓶時要小心，不可碰到膠頭滴管，以免擠入水，破壞實驗順序。

4．其中一根導管一定要長于圓底燒瓶，可伸入到接近底部，有利于噴泉的形狀完美。

(責任編輯 羅 艷）